eSTM embedded Select in-Trench Memory

estm-st-banner estm-st-banner-mobile

eSTM:40nm 組込み不揮発性メモリの進歩

不揮発性メモリ(NVM)は、組込みシステムにおいて、電源をオフにした後もデータを保持するために必要なメモリです。電荷蓄積型のNVMは、メモリ内に電荷を保持することでデータを保存します。NVMは現在、産業、コンスーマ、車載向けアプリケーションのほとんどに使用されています. STは、汎用マイコンおよびセキュア・マイコンのフットプリントやコスト削減、さらなる性能向上に向けて、業界初の40nmノード eSTM(embedded Select in Trench Memory*)セルを導入しました。

* は、STMicroelectronics International NVもしくはEUおよび / またはその他の地域における関連会社の登録商標および / または未登録商標です。

2015年、STは研究開発プロジェクトの開始からわずか2年弱で、40nmノードにおけるeSTMテクノロジーの開発に成功し、量産の準備を整えました。2017年以降、eSTMは15のST製品に実装され、現在もさらに多くの製品の設計・検証が進められています。 テクノロジーへの投資と製造設備により、STはこれまでにきわめて多くのエンド・デバイスを製品化してきました。

* は、STMicroelectronics International NVもしくはEUおよび / またはその他の地域における関連会社の登録商標および / または未登録商標です。

技術開発から産業化へ

銀行のキャッシュ・カードや携帯電話、補聴器、産業用ロボットまで、現在、eSTMテクノロジーは世界中の様々なシステムで使用されています。eSTMテクノロジーは最新の組込み型およびスタンドアロン型メモリに実装され、アプリケーションの大幅な性能向上に貢献しています。

NVMにおけるeSTM:革新的なEEPROM

ページEEPROMと呼ばれるSTの8Mbit~32Mbit NVMは、40nmノードのeSTMセルによって構成されています。eSTMによる技術革新は、ダイ・サイズの小型化に加え、以下のメリットを実現します。

  • 業界最大容量の4Mbit EEPROMを超えるメモリ容量
  • 読出し / 消去 / 書込み時の消費電力削減(最大で業界標準の1/5)
  • 消去コマンドの高速化(業界標準の10倍以上)
  • 書換えサイクル耐性の向上(業界標準の5倍以上)

医療用補聴器など、NVMにeSTMセルを使用している多くの機器で、ユーザ・エクスペリエンスが大幅に改善され、バッテリ寿命も延びています。

est-eeprom
est-eeprom

汎用マイコンにおけるeSTM:STM32の性能を向上

高性能STM32H5シリーズをはじめ、多くのSTM32マイコンに40nmノードのeSTMテクノロジーが実装されています。

eSTMセルは現在、40nmノードで業界最小の フローティング・ゲート埋込み型NVMセルであり、大幅なコスト削減に貢献します。 STM32へのeSTMテクノロジーの導入により、消去時間の短縮やデータFlashの書換え耐性向上が可能となり、マイコンおよびアプリケーションの性能も向上しました。 STM32H562/63マイコンでは、前世代品に比べて最大10倍の書換え耐性を実現しています。

stm32-robot-arm
stm32-robot-arm

セキュア・マイコンにおけるeSTM:コスト効率に優れた
アーキテクチャ

eSTMセルを内蔵したセキュア・マイコン「STSECURE」は、コンスーマ機器から最も厳格な要件が課される車載用まで、幅広いアプリケーションに対応します。40nmノードの微細なeSTMセルが、セキュア・マイコンのサイズとコストを大幅に削減します。eSTMは、Flashメモリ並みのメモリ密度を備えたEEPROMとして、優れた柔軟性も提供します。

estm-secure
estm-secure

独自のセル・アーキテクチャ

eSTMは、独自のセル・アーキテクチャをベースにしています。従来と同様にポリシリコンのフローティング・ゲート(FG)とポリシリコンのコントロール・ゲート(CG)を積み重ね、垂直方向に選択トランジスタ(ワードライン)を設けた構造の記憶素子で構成されます。

隣接する2つのセルの選択トランジスタ(ワードライン)を単一構造にまとめて垂直方向に配置します。これが、ソースラインとして機能する下部のN型拡散層に届く深さまでシリコン内に埋め込まれています。

eSTMセルの断面図

estm-cell-cross-section

STによる技術論文

40nm eSTM(embedded Select in Trench Memory) テクノロジーの概要

publication-40nm-estm-technology

クラス最高の40nmフローティング・ゲート型セルeSTM(embedded Select in Trench Memory):プロセス・インテグレーションにおける課題

publication-estm-floating-gate